5.1 Umum
Pada Bab ini membicarakan tentang hasil penelitian yang dilakukan di Laboraturium Bahan Konstruksi Teknik dan pembahasan mengenai hasil penelitian yang diperoleh. Hasil penelitian yang diperoleh meliputi : berat jenis agregat kasar, berat jenis agregat halus, gradasi pasir, nilai slump, persentase penambahan superplasticizier, hasil pengujian kuat tarik, kuat geser, kuat lentur dan permeabilitas.
5.2 Data-data hasil pengujian laboraturium
Data-data pengujian bahan dilaboraturium yang meliputi pengujian pemeriksaan berat jenis dan kadar air pasir, pemeriksaan berat jenis dan kadar air kerikil, pemeriksaan berat volume agregat kasar, modulus halus butir (MHB) agregat halus, dan gradasi pasir. Untuk lebih lengkapnya terlampir pada lampiran II.
Dari hasil pengujian di laboraturium diperoleh berat jenis jenuh kering muka pasir = 2,621 gr/cm3, berat jenis jenuh kering muka agregat kasar = 2,643 gr/cm3, Modulus Halus Butir = 2,7345, dan hasil analisa ayakan masuk daerah : 2
(dua) dan Jenis pasir : agak kasar.
Agregat merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi kekuatan beton, pada beton biasanya terdapat sekitar 60% sampai 80% volume agregat.
Agregat ini harus bergradasi sedemikian rupa sehingga seluruh massa beton dapat berfungsi sebagai benda yang utuh, homogen, dan rapat, dimana agregat yang kecil berfungsi sebagai pengisi celah yang ada di antara agregat yang berukuran besar (Nawy, 1990). Agregat untuk beton harus memenuhi ketentuan dari mutu dan cara uji agregat beton dalam Standar Industri Indonesia ataupun persyaratan dari ASTM tentang Specificationfor Concrete Agregate (Wahyudi dkk, 1997).
40
5.3
Pengaruh pengurangan air dan penambahan Superplasticizier terhadap
workabilitas
Tabe 5.1 Hasil uji slump/c \55 MPa
Variasi
Pengurangan
air
(%)
fas
slump
awal
(mm)
penambahan superplasticizier
terhadap berat semen (%)
slump
akhir
(mm)
B 35 - OSP 0 0,40 90 0,4511 170,0 •
B 35 - 5SP 5 0,38 10 0,5639 180,0
B35-10SP 10 0,36 0 0,9023 162,5
B35- 15SP 15 0,34 0 1,3534 182,5
B 35 - 20SP 20 0,32 0 1,5789 189,0
B 35 - 25SP 25 0,30 0 1,9173 180,0
B 35 - 30SP 30 0,28 0 2,4812 185,0
Tabel 5.2 Hasil uji slump/c 40 MPa
Variasi
B 40 - OSP B 40 - 5SP B 40 - 10SP B40-15SP B 40 - 20SP B 40 - 25SP B 40 - 30SP
Pengurangan
air
10 15 20 25 30
fas
0,36 0,34 0,32 0,31 0,29 0,27 0,25
slump
awal
(mm)
65 0
0
penambahan superplasticizier
terhadap berat
semen
0,8125 1,0156 1,1172 1,2187 1,5234 1,5234 2,4375
slump
akhir
(mm) 182,5 190,0 197,5 197,0 185,0 183,5 192,5
3 0 -
^e ^ 2,5 - 2,4812
Ph CZ5 X!1
OS
2,0 -
1,5789 ^^T
1,5 -
^^.^—K^"^ 1,9173
s
es c
1,0- 0,4511
0,9023 ^"*
^»
1,3534
a.' 0,5 i 0 0 -
1 0^5639
0 5
! | : —J
10 15 20 25 30
Pengurangan air (%i-*—grafik pengurangan air i
j dengan penambahan SP !
Gambar 5.1 Hub. Pengurangan air dengan Penambahan superplasticizierf c35 MPa
dengan slump > 150 mm.
10 15 _.
•j —♦-»GrafikPengurangan air
PellgUrahgati air (% detigan penambahan SP 40 i
20_ J£_ JQ_
MPa
Gambar 5.2 Hub. Pengurangan air dengan Penambahan superplasticizierfc 40 MPa
dengan slump > 150 mm.
Ket: SP : Superplasticizier
Dalam penelitian ini memakai bahan tambah superplasticizier (Sikament NN)
yang dilakukan sedikit demi sedikit untuk mengontrol slump yang diinginkan. Dari
segi workabilitas, berapapun slump yang diinginkan dapat dibuat, tetapi masalah
yang akan timbul adalah pada prosespengerasan awal dan kuat tekan beton.
Workabilitas (kemudahan pengerjaan) beton dapat dilihat dari nilai slump yang terjadi. Semakin besar nilai slump berarti tingkat kemudahan pengerjaan adukan beton semakin tinggi, demikian pula sebaliknya. Nilai slump yang ingin dicapai setelah penambahan superplasticizier adalah >150 mm. Slump rencana pada penelitian ini adalah 30-60 mm, tetapi tabel 5.1 dan 5.2 diatas memperiihatkan data
slump awal yang melebihi nilai slump rencana tersebut. Hal ini dikarenakanperbedaan kondisi agregat, karena kurangnya pengawasan terhadap agregat menyebabkan kondisi agregat ada yang berbeda dalam tiap pengadukan.
Pada tabel 5.1 untuk/c 35 MPa dapat dilihat bahwa pada variasi B35-0A-SP nilai slump awal yang didapat dari hasil pengujian slump sebelum penambahan superplasticizier adalah sebesar 90 mm, setelah dilakukan penambahan superplasticizier sebesar 0,4511% dari berat seman nilai slump naik menjadi 170 mm
atau mengalami kenaikan sebesar 80%, ini menunjukkan bahwa workabilitas adukan
beton yang terjadi semakin tinggi dengan ditambahkannya Sikament-NN kedalam
adukan beton, superplasticizier (Sikament NN) itu sendiri digolongkan sebagai High
Range Water- Reducer mampu meningkatkan kinerja kelecakan atau workabilitas
adukan beton dan mengurangi terjadinya bleeding dan segregation.
Pada variasi B35-5A-SP slump awal hanya 10 mm, hal ini menunjukkan bahwa workability beton sangat kecil sehingga sangat sulit pada proses pengerjaannya, dan setelah dilakukan penambahan superplasticizier sebesar 0,5639%
dari berat semen nilai slump naik menjadi 180 mm atau mengalami kenaikan sebesar 170%, dengan kenaikan nilai slump tersebut maka workabillity dari beton juga naik sehingga memudahkan dalam proses pengerjaannya.
Pada hasil penelitian diatas dapat disimpulkan bahwa dengan pengurangan air
(sebagai pelumas) maka slump yang diperoleh akan lebih rendah dari slump rencana
yaitu 30-60 mm dan semakin banyak pengurangan air (sebagai pelumas) maka
superplasticizier yang di butuhkan juga semakin banyak. Kriteria kekefektifan
penambahan superplasticizier akan berkurang seiring meningkatnya workabilitas adukan (Naelan dkk, 1994). Hal ini terbukti pada variasi B35-30A-SP, dimana
kebutuhan superplasticizier meningkat yaitu 2,4812 %dari berat semen, sehingga
menyebabkan hasil yang diperoleh tidak lagi efektif. Selain itu didalam butiran semen
mengandung ion negatif, sehingga jika bereaksi dengan superplasticizier akan membuat beton menjadi lebih plastis/encer sehingga workabilitas beton menjadi lebih
tinggi (Smith, dkk).
Swamy (1989) juga mengatakan bahwa dengan pemakaian superplasticizier akan meningkatkan workabilitas sebesar 12%. Hal ini sesuai dengan pegadukan beton variasi B35-0A-SP dengan peningkatan workabilitas dari 90 mm menjadi 170 mm atau sekitar 80%. Kombinasi fas rendah dengan superplasticizier tinggi dengan sendirinya menghasilkan adukan beton lebih kohesif dan memiliki sifat mengalir yang baik, bleeding dan segregation dapat dikatakan tidak terjadi, walaupun ada relatif kecil sehingga boleh diabaikan (Ilham, 2003).
Pengadukan beton untuk semua variasi yang ada di tabel 5.1 dapat mencapai nilai slump lebih dari 150 mm dengan sifat-sifat workabilitasnya hampir sama.
Campuran pasta semen teriihat berwarna agak kecoklatan yang menunjukkan bahwa antara pasta dengan superplasticizier sudah tercampur dengan merata. Pada saat proses pengadukan, campuran beton yang sudah diberi superplasticizier diaduk selama kurang lebih 40 - 65 menit, hal ini dimaksudkan agar beton segar yang baru dituang tidak langsung mengeras sebelum dilakukan proses pemadatan pada selinder (Hastoro dan Syafrudin, 2005). Dari hasil penelitian diperoleh juga bahwa semakin
lama adukan beton berada di mesin molen maka adukan akan semakin merata dan
pengerasan diawal dapat dihindari. Dari tabel 5.1 teriihat bahwa nilai slump setelah
penambahan superplasticizier akan meningkat lebih dari 150 mm. Hal ini sesuai
dengan yang dikatakan Swamy (1989), bahwa dengan penggunaan superplasticizier
nilai slump yang didapat antara 15-25 cm.
5.4 Pengaruh pengurangan air terhadap Kuat Tarik-Belah beton
Menurut SK SNI M-60-1990-03 Kuat tarik-belah benda uji selinder beton merupakan nilai kuat tarik tidak langsung dari benda uji beton berbentuk selinder
yang diperoleh dari hasil pembebanan benda uji yang diletakkan mendatar sejajar
dengan permukaan meja penekan mesin uji tekan.
Tabel 5.3 Hubungan kuat tarik dengan pengurangan air (fc 35 MPa)
Variasi
B35-0A-SP B35-5A-SP B35-10A-SP B35-15A-SP B35-20A-SP B35-25A-SP B35-30A-SP
Pengurangan
a i r
0 5
10 15 20 25 30
Penambahan
SP terhadap
berat semen (%)
0,4511 0,5639 0,9023 1,3534 1,5789 1,9173 2,4812
kuat tekan
/c (MPa)
34,6624 36,1256 45,9095 50,9440 52,2445 61,9080 70,0269
fct (MPa)
3,6309 4,3004 4,4984 4,7647 4,8381 5,2036 4,4014
kuat tarik
penambahan
% 0,0000 18,4409 23,8931 31,2287 33,2485 43,3158 21,2225
0,56VA
3,2970 3,3659 3,7944 3,9970 4,0477 4,4062 4,6862
Tabel 5.4 Hubungan kuat tarik dengan pengurangan air (fc 40 MPa)
Pengurangan
Penambahan kuat tekar
Variasi SP terhadap
air (%) berat
semen (%)
fc (MPa)
B40-0A-SP 0 0,8125 41,9822
B40-5A-SP 5 1,0156 45,6540
B40-10A-SP 10 1,1172 46,3109
B40-15A-SP 15 1,2187 49,0151
B40-20A-SP 20 1,5234 51,6245
B40-25A-SP 25 1,5234 54,0931
B40-30A-SP 30
2,4375 1
62,1899fct (MPa)
3,1356 3,5126 3,6325 3,8132 4,3075 4,4310 5,4439
kuat tarik
penambahan
%
0,0000 12,0251 15,8490 21,6116 37,3752 41,3131 73,6181
0,56<fc
3,6284 3,7838 3,8109 3,9206 4,0236 4,1187 4,4162
Ket: Data Kuat tekan diambil dari data bersama Sutrino dan Hardiman, 2006
% kuat tarik
terhadap
10,4749 11,9041 9,7984 9,3529 9,2604 8,4054 6,2853
% kuat tarik
terhadap
7,4688 7,6940 7,8438 7,7797 8,3439 8,1914 8,7537
P/'%-- <>'
,,w\
6 -
5 -
e»
£3 -
«
•**2. ~
S
•*1 ~
0
4,7647 ^ 0 ,
^ -»- 5,2036 ^->s^
_^@— 4,8381 ^*©
&-—•""—4,3004 4'4984 4>4(?14
3,6309
; j
-Air 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
+ SP 0,4511% 0,5639% 0,9023% 1.3534% 1,5789% 1,9173% 2,4812%
jumlah pengurangan air (%) j
Gambar 5.3 Hub.kuat tarik dengan pengurangan air pada mutu beton/c 35 MPa
dengan slump > 150 mm.
- Air 0% 5% 10%
5,4439
15% 20% 25% 30%
+ SP 0,8125% 0,0156% 1,1172% 1,2187% 1,5234% 1,5234% 2,4375%
pengurangan air (%)
Gambar 5.4 Hub.kuat tarik dengan pengurangan air pada mutu beton fc 40 MPa
dengan slump > 150 mm.
Pada tabel 5.3 untuk/c 35 MPa dan 5.4 untuk/c 40 MPa memperiihatkan
bahwa kenaikan kuat tekan tidak selalu berbanding lurus dengan kuat tarik. Kenaikan
kuat tekan yang tinggi hanya diiringi dengan kenaikan kuat tarik yang rendah. Seperti yang teriihat pada tabel 5.3, pada variasi/c 35 MPa mulai dari 0% pengurangan air sampai pada 25% mengalami kenaikan kuat tarik dan mencapai nilai optimum pada
pengurangan air 25% yaitu sebesar 5,2036 MPa atau 43,3158% dari nilai kuat kuat
tarik B35-0A-SP. Pada variasi B35-30A-SP nilai kuat tarik lebih rendah 4,4014 MPa
atau sebesar 21,2225% dari nilai kuat tarik B35-0A-SP.
Dari hasil pengujian pada tabel 5.3 dan 5.4 data yang ditampilkan merupakan data hasil analisis, untuk setiap variasi pengurangan air ada 3 sampel benda uji
(lampiran V). Pada tabel diatas memperiihatkan hubungan kuat tarik secara teoritis
0,56v/c. Pengguanaan rumus secara teoritis ini hampir mendekati data yang
diperoleh secara aktual dilaboraturium. Winter, dkk (1993) menambahkan bahwa pengunaan rumus secara teoritis akan terus mengalami kenaikan kuat tarik seiring dengan kenaikan kuat tekan, sedangkan secara aktual kenaikan kuat tekan tidak selalu berkorelasi baik dengan kenaikan kuat tarik sehingga data yang diperoleh sacara aktual tidak selalu mengalami kenaikan kuat tarik yang tinggi.
Pada tabel 5.3 untuk/c 35 MPa teriihat bahwa prosentase kuat tarik terhadap kuat tekan antara 6,2853 - 11,9041%. Hasil penelitian ini mendekati yang dikatakan
oleh Dipohusodo (1994), bahwa kuat tarik berkisar antara 9 -15% dari kuat tekan.
Berbeda dengan yang ditampilkan pada tabel 5.4 untuk/c 40 MPa, bahwa kuat tarik yang diperoleh berkisar antara 7,4688 - 8,7537% dari nilai kuat tekannya. Hasil penelitian ini kurang sesuai dengan yang diperoleh Dipohusodo (1994).
Pada variasi beton dengan /c 35 MPa dengan pengurangan air 0% sampai 25% mengalami kenaikan kuat tarik seiring dengan penambahan superplasticizier,
sedangkan pada 30% pengurangan air mengalami penurunan kuat tarik. Kenaikan
kuat tarik dapat disebabkan oleh pengurangan air, pengurangan jumlah air (sebagai
pelumas) dapat meningkatkan kuat tekan, walaupun kenaikan kuat tekan tidak
berkorelasi baik dengan kekuatan tarik. Kekuatan tarik beton juga dipengaruhi oleh
kekuatan ikatan antara adukan semen yang telah mengeras dengan agregat, sedang
yang menentukan kekuatan antar-ikatan tersebut adalah pemilihan dalam penggunaan bahan agregat halus dan agregat kasar. Winter dkk, (1993) mengatakan bahwa kekuatan tarik begaimanapun ditentukannya, ternyata tidak berkorelasi baik dengan kuat tekan/c. Dengan penggunaan bahan agregat kasar dan agregat halus kekuatan tarik terutama sekali tergantung pada kekuatan ikatan antara adukan semen yang telah
mengeras dengan agregat.
Penurunan kuat tarik yang terjadi dapat diakibatkan oleh pengunaan superplasticizier yang melebihi dosis yang dianjurkan, sedangkan pada petunjuk penggunaan superplasticizier (Sikament-NN) dosis yang syaratkan antara 0,6 - 1,5%
dari berat semen, sehingga workabilitas beton menjadi tinggi/encer dan pengikatan agregat oleh pasta semen menjadi kurang baik. Hal ini sesuai dengan yang dikatakan Smith dkk, (1989) bahwa penurunan yang terjadi pada B35-30A-SP juga dapat disebabkan oleh butiran dalam semen yang mengandung ion-ion negatif, sehingga jika bereaksi dengan superplasticizier akan membuat beton menjadi lebih plastis/encer sehingga workabilitas beton menjadi lebih tinggi dan menyebabkan
pengikatan pasta oleh semen menjadi kurang baik.
Pada variasi /c 40 MPa kuat tarik maksimal diperoleh pada B40-30A-SP yaitu 5,4439 MPa atau 73,6181% dari nilai kuat tarik B40-0A-SP. Kenaikan kuat
tarik dapat diakibatkan oleh banyaknya semen yang ada dalam pasta sedangkan jumlah air rencana hanya sedikit sehingga menyebabkan kekuatan beton meningkat, dengan banyaknya jumlah semen yang ada dalam adukan maka ikatan antara agregat dengan semen menjadi lebih kuat. Hal ini sesuai dengan yang dikatakan Mulyono (2004), bahwa jika air yang berada diantara bagian-bagian semen jumlahnya sedikit menyebabkan jarak antara butiran-butiran semen menjadi pendek, akibatnya masa semen lebih menunjukkan keterikatannya (ikatannya menjadi lebih kuat).
Ramachandran (1979), mengatakan bahwa dengan menambahkan superplasticizier,
pengurangan air sebesar 25% dan 30% dapat dilakukan tanpa harus mengurangi
workabilitas dan kekuatan karakteristik beton. Dengan variasi pengurangan air yang
bertambah, menyebabkan nilai ratio air-semen menjadi berkurang, maka untuk
mencapai kekuatan tinggi dan menjaga workabilitas dilakukan penambahan superplasticizier yang harus disesuaikan untuk menghindari agar segregation, bleeding, dan efek samping lainnya tidak terjadi. Kelecakan beton segar akan berkurang apabila terjadi pengurangan kandungan air, oleh karena itu agar kelecakan
tetap terjaga maka perlu ditambahkan superplasticizer.
5.5 Pengaruh pengurangan air terhadap Kuat Geser beton
Tujuan dari uji geser pada penelitian ini adalah untuk mengetahui kuat geser langsung beton, yang sampai saat ini belum ada pedoman pengujian yang baku.
Metode pengujian geser langsung ini dikembangkan oleh Ilham (2004) pada beton
kinerja tinggi.
Tabel 5.5 Hubungan kuat geser dengan pengurangan air (fc 35 MPa)
Variasi
Pengurangan
air (%)
Penambahan SP
terhadap
berat semen (%)
kuat tekan
fc (MPa)
kuat geser
% kuat geser
terhadap fc fsh
(MPa) penambahan
%
1/6V/c
(MPa)
B35-0A-SP 0 0,4511 34,6624 6,3392 0,0000 0,9812 18,2884
B35-5A-SP 5 0,5639 36,1256 6,6061 4,2098 1,0017 18,2864
B35-10A-SP 10 0,9023 45,9095 7,6638 20,8952 1,1293 16,6933
B35-15A-SP 15 1,3534 50,9440 7,6786 21,1283 1,1896 15,0726
B35-20A-SP 20 1,5789 52,2445 8,7153 37,4819 1,2047 16,6817
B35-25A-SP 25 1,9173 61,9080 9,0630 42,9677 1,3114 14,6395
B35-30A-SP
30 1
2,4812 70,0269 8,4255 32,9108 1,3947 12,0318Tabel 5.6 Hubungan kuat geser dengan pengurangan air (fc 40 MPa)
Variasi
Pengurangan
air (%)
Penambahan SP
terhadap
berat semen (%)
kuat tekan
fc (MPa)
kuat geser
% kuat geser
terhadap
fc fsh
(MPa) penambahan
% 1/6V/c
B40-0A-SP 0 0,8125 41,9822 4,5720 0,0000 1,0799 10,8903
B40-5A-SP 5 1,0156 45,6540 5,9007 29,0634 1,1261 12,9249
B40-10A-SP 10 1,1172 46,3109 6,7334 47,2760 1,1342 14,5396
B40-15A-SP 15 1,2187 49,0151 6,8011 48,7573 1,1668 13,8756
B40-20A-SP 20 1,5234 51,6245 8,8757 94,1327 1,1975 17,1928
B40-25A-SP 25 1,5234 54,0931 9,0448 97,8308 1,2258 16,7207
B40-30A-SP
Kp-t • r w c
30 2,4375 62,1899 9,1018 99,0791 1,3143 14,6356
£1 2,0 i0,9812 1,0017 *'1293 1,1896 1,2047 UH4
0,0 4-
- Air Oo/o 5%
1,3947
10% 15% 20% 25% 30%
+ SP 0,4511% 0,5639% 0,9023% 1.3534% 1,5789% 1,9173% 24812%
Pengurangan air •Aktual•Teoritis
Gambar 5.5 Hub.kuat geser dengan pengurangan air pada mutu beton/c 35 MPa
dengan slump ^ 150mm
Tabel 5.6 Hubungan kuat geser dengan pengurangan air (fc 40 MPa)
Variasi
Pengurangan
Penambahan SP
kuat
tekan kuat geser
% kuat geser
air (%) terhadap fc fsh
berat
semen (%)
(MPa) (MPa) penambahan
%
1/6V/c
(MPa)
terhadap
fc
B40-0A-SP 0 0,8125 41,9822 4,5720 0,0000 1,0799
.i ^
10,8903
B40-5A-SP 5 1,0156 45,6540 5,9007 29,0634 1,1261 12,9249
B40-10A-SP 10 1,1172 46,3109 6,7334 47,2760 1,1342 14,5396
B40-15A-SP 15 1,2187 49,0151 6,8011 48,7573 1,1668 13,8756
B40-20A-SP 20 1,5234 51,6245 8,8757 94,1327 1,1975 17,1928
B40-25A-SP 25 1,5234 54,0931 9,0448 97,8308 1,2258 16,7207
B40-30A-SP
Vt>.t • n o t e
30 2,4375 62,1899 9,1018 99,0791 1,3143 14,6356
& 2,0 0,9812 1,0017 ^l293 1,1896 1,2047 1>3H4
0,0 4-
Air 0% 5%
1.
,394710% 15% 20% 25% 30%
+SP 0,4511% 0,5639% 0,9023% 1.3534% 1,5789% 1,9173% 2,4812%
Pengurangan air 11 TeoritisAktual !
Gambar 5.5 Hub.kuat geser dengan pengurangan air pada mutu beton/c 35 MPa
dengan slump > 150 mm
10,0 -
~ 8,0 -
i- 6,0 1
« i
- 4,0 -
* 2,0-
1
>^5720
1,0799
5,9007
1,1261
6,8011
'"8,8757
1,1975
9,0448
1,2258
9,1018
>
i 1,3143 6,7334
1,1342 1,1668
0,0 i
;
1•Air 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
+SP 0,8125% 0,0156% 1,1172% 1,2187% 1,5234% 1,5234% 2,4375%
pengurangan air
Gambar 5.6 Hub.kuat geser dengan pengurangan air pada mutu beton/c 40 MPa
dengan slump > 150 mm
Pada tabel 5.5 dengan /c 35 MPa dan pengurangan air 0% sampai 25%
mengalami kenaikan kuat geser. Pada tabel 5.6 dengan variasi beton/c 40 MPa dan pengurangan air 0% sampai 30% mengalami kenaikan kuat geser, sehingga diperoleh
nilai kuat geser maksimum pada pengurangan air 30%.
Data secara teoritis yang menunjukkan hubungan antara kuat geser dengan kuat tekan/c menghasilkan perbandingan nilai kuat geser yang sangat kecil, berbeda dengan hasil yang diperoleh secara aktual. Pengujian kuat geser secara langsung menghasilkan nilai kuat geser yang lebih besar bila dibandingkan dengan yang cara teoritis, sehingga jika cara teoritis yang digunakan maka faktor aman yang dipakai
akan terlalu besar. Dari hasil pengujian pada tabel 5.5 dan 5.6 teriihat bahwa prosentase kuat .geser terhadap kuat tekan antara 10,8903 - 18,2884%. Hasil
penelitian tersebut mendekati penelitian yang dilakukan Menon dkk (1993), yaitu
antara 10% - 20% dari kuat tekan beton, dari tabel diatas dapat disimpulkan bahwa
semakin besar pengurangan air (sebagai pelumas) maka kuat tekan akan semakin
besar walaupun tidak diikuti dengan kenaikan kuat geser yang besar pula.
Dikutib dari ASTM (American Society for Testing and Materials) C.1018, bahwa ada 3 parameter dalam menentukan kuat geser dari benda uji yaitu : bentuk, rasio tebal dengan panjang, dan konfigurasi pembebanan. semakin besar aspek rasio tebal dengan panjang maka semakin besar kuat gesernya, kuat geser terbesar terjadi pada B40-30A-SP, selain itu kuat lekatan antara semen dan agregat (bond strength) juga berpengaruh menahan gaya geser yang terjadi akibat pembebanan. Dari hasil pengamatan, yang ditunjukkan dengan banyaknya agregat yang terbelah
dibandingkan agregat yang tercabut/terlepas. Pada pengamatan secara visual pada
saat pengujian, agregat yang terbelah menunjukan beton memiliki kekuatan lekatan
yang baik antara agregat dengan pasta semen.Penurunan kuat geser yang terjadi dapat diakibatkan oleh pengunaan superplasticizier yang melebihi dosis yang dianjurkan, sedangkan pada petunjuk penggunaan superplasticizier (Sikament-NN) dosis yang syaratkan antara 0,6 - 1,5%
dari berat semen, sehingga workabilitas beton menjadi tinggi/encer dan pengikatan agregat oleh pasta semen menjadi kurang baik. Hal ini sesuai dengan yang dikatakan Smith dkk, (1989) bahwa penurunan yang terjadi pada B35-30A-SP juga dapat disebabkan oleh butiran dalam semen yang mengandung ion-ion negatif, sehingga jika bereaksi dengan superplasticizier akan membuat beton menjadi lebih plastis/encer sehingga workabilitas beton menjadi lebih tinggi dan menyebabkan pengikatan pasta oleh semen menjadi kurang baik. Ilham, (2004) menambahkan bahwa beton dengan campuran superplasticizier dosis tinggi tidak mengeras dalam 24 jam atau dapat mengeras dalam 24 jam tapi masih teriihat lembab, maka kemungkinan kuat tekan beton rendah, hal ini disebabkan superplasticizier dalam campuran beton melampaui titik jenuh. Akibatnya hidrasi semen menjadi terhambat,
dan ikatan antar matriks semen dan agregat juga terhambat, maka kekuatan menjadi
lemah.
5.6 Pengaruh pengurangan air terhadap Kuat Lentur beton
Menurut SK SNI M-60-1990-03 Pengujian kuat lentur beton dilakukan
terhadap benda uji balok dengan dua tumpuan dan dua titik pembebanan. Sehingga didapat momen maksimum pada daerah L/3 tepat di tengah-tengah bentang. Kuat lentur beton merupakan kemampuan balok beton yang diletakkan pada dua perletakan untuk menahan gaya dengan arah tegak lurus sumbu benda uji, yang diberikan padanya, sampai benda uji patah dan dinyatakan dalam Mega Pascal (MPa) gaya tiap
satuan luas.
Tabel 5.7 Hubungan kuat lentur dengan pengurangan air (fc 35 MPa)
Variasi
Pengurangan
Penambahan SP
kuat tekan kuat lentur
% kuat lentur
air (%) terhadap
berat
semen (%)
fc (MPa) (MPa)
penambahan
%
terhadap fc
B35-0A-SP 0 0,4511 34,6624 5,0455 0,0000 14,5562
B35-5A-SP 5 0,5639 36,1256 4,1054 -18,6317 11,3644
B35-10A-SP 10 0,9023 45,9095 4,1623 -17,5047 9,0663
B35-15A-SP 15 1,3534 50,9440 5,2165 3,3882 10,2396
B35-20A-SP 20 1,5789 52,2445 5,4096 7,2170 10,3545
B35-25A-SP 25 1,9173 61,9080 6,6182 31,1707 10,6904
B35-30A-SP 30 2,4812 70,0269 6,4573 27,9808 9,2212
Tabel 5.8 Hubungan kuat lentur dengan pengurangan air (fc 40 MPa)
Variasi
Pengurangan
air (%)
Penambahan SP
terhadap
berat
semen (%)
kuat tekan
/c (MPa)
kuat lentur
% kuat lentur
terhadap fc (MPa)
penambahan
%
B40-0A-SP B40-5A-SP B40-10A-SP B40-15A-SP B40-20A-SP B40-25A-SP B40-30A-SP
0 5 10 15 20 25 30
0,8125 1,0156 1,1172 1,2187 1,5234 1,5234 2,4375
41,9822 45,6540 46,3109 49,0151 51,6245 54,0931 62,1899
4,1046 4,0903 4,1490 6,8599 7,4945 5,7226 5,9785
0,0000 -0,3494
1,0806 67,1267 82,5863 39,4190 45,6541
9,7770 8,9593 8,9590 13,9955 14,5173 10,5792 9,6134 Ket: Data Kuat tekan diambil dari data bersama Sutrisno dan Hardiman, 2006
+ SP 0,4511% 0,5639% 0,9023% 1,3534% 1,5789% 1,9173% 2,4812%
Pengurangan air (%)
Gambar 5.7 Hub.kuat lentur dengan pengurangan air pada mutu beton/c 35 MPa dengan slump i> 150 mm
5,9785
Air 0 10 15 20 25 30
+ SP 0,8125% 1,0156 1,1172% 1,2187% 1,5234% 1,5234% 2,4375%
Pengurangan Air (%)
Gambar 5.8 Hub.kuat lentur dengan pengurangan air pada mutu beton/c 40 MPa dengan slump ^ 150 mm
Hasil pengujian kuat lentur sebagaimana ditunjukkan pada tabel dan gambar diatas bahwa peningkatan kuat lentur tidak berbanding lurus dengan pengurangan air dan penambahan superplasticizier. Pada variasi /c 35 MPa kuat lentur optimum diperoleh pada variasi B35-25A-SP yaitu 6,6182 MPa atau meningkat sebesar 31,1707%) dari B35-0A-SP, kemudian pada variasifc 40 MPa kuat lentur optimum terietak pada B40-20A-SP yaitu sebesar 7,4945 MPa atau 82,5863% dari kuat lentur
B40-0A-SP.
Pada tabel diatas memperiihatkan data hasil pengujian bahwa prosentase peningkatan kuat lentur terhadap kuat tekan untuk/c 35 MPa yaitu antara 9,0663%- 14,5562%, sedangkan pada /c 40 MPa prosentase kuat lentur terhadap kuat tekan adalah 8,9590%-14,5173%. Hasil ini hampir mendekati dengan yang dikemukakan oleh Jackson, (1983) bahwa kekuatan lentur bervariasi mulai dari 9,13%-19,09% dari kuat tekan selinder beton. Untuk/c 40 MPa pada variasi B40-5A-SP dan B40-10A- SP prosentase kuat lentur hanya 8,9593% dan 8,9590% dari nilai kuat tekan. Hal ini
dikarenakan setiap peningkatan dari kuat tekan tidak selalu diiringi dengan kenaikan kuat lentur yang linear dan pada variasi B40-5A-SP terjadi penurunan kuat lentur.
Peningkatan kuat lentur yang terjadi dapat diakibatkan oleh ratio air-semen
yang rendah, ratio air-semen yang rendah dapat meningkatkan kuat tekan, walaupun
kenaikan kuat tekan tidak selalu diiringi dengan kenaikan kuat lentur yang tinggi.Dari hasil penelitian diatas menyajikan data bahwa kuat lenmr optimum berada pada 25% dan 20% pengurangan air berturut-turut untuk kuat tekan rencana 35 dan 40 MPa. Selain itu yang mempengaruhi peningkatan kuat lentur adalah kandungan semen yang tinggi pada mortar beton. Banyaknya jumlah semen yang ada pada mortar beton akan memepengaruhi lekatan antara agregat dengan semen. Mulyono, (2004) mengatakan bahwa jika air yang berada diantara bagian-bagian semen jumlahnya sedikit menyebabkan jarak antara butiran-butiran semen menjadi pendek, akibatnya masa semen lebih menunjukkan keterikatannya (ikatannya menjadi lebih kuat). Wahyudi, dkk (1997) juga mengatakan bahwa pada umumnya beton mutu tinggi memiliki sifat-sifat kandungan semen tinggi, ratio air-semen rendah, penggunaan agregat mutu tinggi, agregat berkadar air rendah dan penggunaan
material pozzolana.
Penurunan kuat lenmr yang terjadi dapat diakibatkan oleh tidak sesuainya pengurangan kandungan air dengan penambahan dosis superplasticizier yang ditambahkan yaitu sebesar 2,4375% dari berat semen, sedangkan pada petunjuk penggunaan superplasticizier (Sikament-NN) dosis yang syaratkan antara 0,6 - 1,5%
dari berat semen, sehingga workabilitas beton menjadi tinggi/encer dan pengikatan agregat oleh pasta semen menjadi kurang baik. Penelitian yang dilakukan Baronio (1990), menghasilkan kuat tekan optimal dengan menggunakan superplasticizer 1,5%
dari berat semen. R.C Smith dan C.K Andres (1989), dalam material ofconstructions mengatakan bahwa superplasticizier yang melapisi partikel semen kemudian memisahkan dan melepaskan semen dari ikatan, akibat air pelapisan ini juga menyebabkan muatan negatif pada partikel semen yang mengakibatkan adanya gaya
tolak menolak antar partikel sehingga menimbulkan tingkat workabilitas yang tinggi tanpa peningkatan nilai fas atau menimbulkan bleeding dan segregation.
5.7 Pengaruh pengurangan air terhadap Permeabilitas beton
Permaebilitas beton terhadap air merupakan faktor penting yang mempengaruhi durabilitas struktur beton yang berhubungan langsung dengan air, Permeabilitas beton berpengaruh terhadap durabilitas struktur beton dimana dapat menahan masuknya senyawa kimia yang dapat merusak beton. Permeabilitas beton dipengaruhi oleh antara lain faktor air-semen, kadar semen, kondisi lingkungan lokal dan material pembuat beton (Sugiharto, dkk 2004).
Tabel 5.9 Hubungan pengurangan air, penambahan superplasticizier dan permeabilitas beton (fc 35 MPa)
Variasi
Pengurangan Penambahan
SP terhadap
fas permeability
air (%) berat semen
(%)
(cm/dt)
penambahan %
B35-0A-SP 0 0,4511 0,4000 0,000528 0,0000
B35-5A-SP 5 0,5639 0,3800 0,000486 -7,8947
B35-10A-SP 10 0,9023 0,3600 0,000417 -21,0526
B35-15A-SP 15 1,3534 0,3400 0,000403 -23,6842
B35-20A-SP 20 1,5789 0,3200 0,000306 -42,1053
B35-25A-SP 25 1,9173 0,3000 0,000278 -47,3684
B35-30A-SP 30 2,4812 0,2800 0,000264 -50,0000
Tabel 5.10 Hubungan pengurangan air, penambahan superplasticizier dan permeabilitas beton (fc 40 MPa)
Variasi
Pengurangan
air (%)
Penambahan
SP terhadap
berat semen
fas permeability
(cm/dt)
(%) penambahan %
B40-0A-SP 0 0,8125 0,3602 0,000389 0,0000
B40-5A-SP 5 1,0156 0,3422 0,000375 -3,5714
B40-10A-SP 10 1,1172 0,3242 0,000361 -7,1429
B40-15A-SP 15 1,2187 0,3062 0,000333 -14,2857
B40-20A-SP 20 1,5234 0,2882 0,000333 -14,2857
B40-25A-SP 25 1,5234 0,2702 0,000278 -28,5714
B40-30A-SP 30 2,4375 0,2521 0,000264 -32,1429 •
Pada kajian ini yang diukur hanya waktu penetrasi dan kedalaman penetrasi.
Data yang ditampilkan pada tabel merupakan data hasil analisis, tiap variasi pengurangan air ada satu sampel uji permeabilitas (lampiran V). Dari tabel diatas dapat dilihat hubungan antara pengurangan air, penambahan superplasticizier dan permeabilitas beton. Pada variasi beton dengan/c 35 MPa dan/c 40 MPa dengan
pengurangan air 0% sampai 30% kedalaman penetrasi air semakin kecil seiring
dengan penambahan kadar superplasticizier, sehingga diperoleh nilai kedap air maksimum pada pengurangan air 30%.Dari hasil pengujian permeabilitas diatas dapat disimpulkan bahwa dengan penambahan superplasticizier, beton menjadi lebih impermeable (kedap air). Selain itu sifat beton yang impermeable dapat disebabkan oleh banyaknya kandungan semen yang ada pada campuran beton sedangkan penggunaan air yang berfungsi sebagai pelumas dikurangi hingga 30%. Kandungan semen yang banyak pada mortar beton menyebabkan porositas dan kadar pori pada beton berkurang sehingga ikatan antara agregat dengan semen menjadi lebih kuat dan penetrasi air untuk masuk kedalam beton menjadi kecil. Pengurangan kandungan air (sebagai pelumas) yang disertai dengan penambahan superplasticizier dengan dosis yang tepat dapat meningkatkan
kinerja/workabilitas dan menghasilkan beton yang lebih impermeable. Mulyono, (2004) mengatakan bahwa tujuan pengurangan faktor air-semen adalah untuk mengurangi porositas pada beton sehingga menghasilkan beton mutu tinggi.
Sugiharto, dkk (2004) melakukan penelitian tentang permeabilitas beton dan mendapatkan kedalaman penetrasi terkecil adalah 0,0370 cm/dt, dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa dengan penambahan superplasticizier sampai dosis tertentu dapat menghasilkan workabilitas beton yang tinggi dan beton yang lebih impermeable.
Pengurangan air mengakibatkan penurunan kinerja/workablitas beton sehingga beton menjadi lebih porous atau memiliki kadar pori tinggi. Dengan penambahan superplasticizier workabilitas beton dapat meningkat sehingga porositas dan kadar pori beton dapat berkurang. Sebagaimana yang dikatakan oleh Ilham, dkk (2004) bahwa superplasticizier dapat mengurangi porositas dan kadar pori pada beton akibat pengurangan kandungan air. Penambahan superplasticizier dengan dosis yang tepat disertai dengan perawatan dan pengerjaan adukan yang baik, mampu meningkatkan workabilitas dan kekuatan beton secara tidak langsung, tetapi bila tidak maka akan menghasilkan penurunan terhadap kuat tekan beton. Kondisi kepadatan beton juga dapat mempengaruhi permeabilitas beton, kepadatan beton dapat dilihat dari berat beton sebelum dilakukan pengujian. Kepadatan beton dipengaruhi oleh banyaknya agregat yang ada pada benda uji, dan sedikitnya pori yang terdapat pada beton. Wahyudi dkk, (2004) mengatakan bahwa proporsi air yang sedikit akan memberikan kekuatan yang tinggi pada beton, tetapi kelecakannya akan berkurang.
Selain itu beton dengan ratio air-semen yang kecil juga akan menghasilkan beton yang kedap air, namun mutu beton tetap dipengaruhi cara pemadatan dan daya kerja, pemadatan yang kurang baik akan menimbulkan sarang kerikil (honeycomb) yang mengakibatkan beton menjadi keropos.
5.8 Pengaruh pengurangan air dan penambahan superplasticizier terhadap kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, kuat lentur
danpermeabilitasbetonTabel 5.11 Hubungan pengurangan air dan penambahan
superplasticizierterhadap kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, kuat
lenturdanpermeabilitasbeton(fc35MPa) PenguranganPenambahankuattekankuattarikkuatgeserkuatlenturpermeabillity Variasi air(%)SPterhadap beratsemen (%)fas /c(MPa)/ct(MPa)fsh(MPa)/It(MPa)(cm/dt) B35-0A-SP00,45110,4034,66243,63096,33925,04550,000528 B35-5A-SP50,56390,3836,12564,30046,60614,10540,000486 B35-10A-SP100,90230,3645,90954,49847,66384,16230,000417 B35-15A-SP151,35340,3450,94404,76477,67865,21650,000403 B35-20A-SP201,57890,3252,24454,83818,71535,40960,000306 B35-25A-SP251,91730,3061,90805,20369,06306,61820,000278 B35-30A-SP302,48120,2870,02694,40148,42556,45730,000264
Tabel5.12Hubunganpenguranganairdanpenambahansuperplasticizierterhadapkuattekan,kuattarik,kuatgeser,kuat lenturdanpermeabilitasbeton(fc40MPa) PenguranganPenambahankuattekankuattarikkuatgeserkuatlenturpermeabillity Variasi air(%)SPterhadap beratsemen (%)
fas fc(MPa)fct(MPa)fsh(MPa)/It(MPa)(cm/dt) B40-0A-SP00,81250,360241,98223,13564,57204,10460,000389 B40-5A-SP51,01560,342245,65403,51265,90074,09030,000375 B40-10A-SP101,11720,324246,31093,63256,73344,14900,000361 B40-15A-SP151,21870,306249,01513,81326,80116,85990,000333 B40-20A-SP201,52340,288251,62454,30758,87577,49450,000333 B40-25A-SP251,52340,270254,09314,43109,04485,72260,000278 B40-30A-SP302,43750,252162,18995,44399,10185,97850,000264 Ket:DataKuattekandiambildaridatabersamaSutrisnodanHardiman,2006
Air 0 5 10 15 20 25 30
r-SP 6,4511% 0,5639% 0,9023% 1.3534% 1,5789% 1,9173% 2,4812%
Pengurangan air (%)
-Kuat Tekan (MPa) -Kuat Geser (MPa)
-Kuat Tarik (MPa) -Kuat Lentur (MPa)
Gambar 5.9 Hubungan kuat pengurangan air, penambahan superplasticizier, kuat tekan, tarik, geser dan lentur beton fc 35 MPa
- Air
+ SP
0 10 15 20 25
0,8125% 0,0156% 1,1172% 1,2187% 1,5234% 1,5234%
Pengurangan air (%)
-Kuat Tekan (MPa) -Kuat Geser (MPa)
•Kuat Tarik (MPa) !
-Kuat Lentur (MPa)l
30 2,4375%
Gambar 5.10 Hubungan kuat pengurangan air, penambahan superplasticizier, kuat tekan, tarik, geser dan lentur beton /c 40 MPa
Pada tabel 5.11 dan gambar 5.9 untuk/c 35 MPa atau tabel 5.12 dan gambar 5.10 untuk/c 40 MPa diatas dapat dilihat hubungan antara pengurangan air yang berfungsi sebagai pelumas dan penambahan superplasticizier terhadap kuat tekan, kuat tarik, kuat geser, kuat lentur dan permeabilitas beton. Pengurangan jumlah air (sebagai pelumas) akan meningkatkan kuat tekan beton, peningkatan kuat tekan beton terjadi seiring dengan pengurangan air dan bertambahnya superplasticizier. Kriteria kekefektifan penambahan superplasticizier akan berkurang seiring meningkatnya workabilitas adukan (Naelan dkk, 1994). Penambahan superplasticizier hanya berfungsi untuk meningkatkan kinerja/workabilitas beton, dengan pengurangan air kuat tekan beton akan meningkat tetapi workabilitas beton segar akan lebih rendah dari slump rencana yaitu30-60 mm, untuk menjaga agar workabilitas beton sesuai dengan slump rencana maka ditambahkan superplasticizier sedikit-demi sedikit hingga mencapai slump yang diinginkan yaitu 150 mm. Hal ini sesuai dengan yang dikatakan Swamy (1989), bahwa dengan penggunaan superplasticizier nilai slump yang didapat antara 150 - 250 mm.
Pengurangan jumlah air yang berfungsi sebagai pelumas juga mempengaruhi kuat tarik, kuat geser dan kuat lentur beton. Peningkatan yang terjadi pada kuat tarik, kuat geser dan kuat lentur tidak sebesar dengan peningkatan yang terjadi pada kuat tekan. Hal ini dikarenakan peningkatan kuat tekan tekan tidak selalu berkorelasi baik dengan peningkatan pada kuat tarik, kuat geser dan kuat lentur. Pada kuat tekan nilai maksimum diperoleh pada pengurangan air 30% berbeda dengan kuat tarik dan geser, nilai optimum diperoleh pada 25% pengurangan air untuk/c 35 MPa. Pada/c 40 MPa nilai kuat tarik dan geser maksimum pada 30% pengurangan air, sedangkan nilai kuat lenturnya maksimum pada 20% pengurangan air. Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan kuat tekan tidak selalu diiringi dengan peningkatan kuat tarik, geser dan
lentur.
Peningkatan kuat tarik, geser dan lentur dapat diakibatkan oleh pengurangan ah, pada/c 35 MPa nilai kuat tarik, geser dan lentur optimum pada pengurangan air
25%). Pada/c 40 MPa nilai kuat tarik dan geser maksimum pada 30% pengurangan air, dan nilai kuat lentur optimum pada 20% pengurangan air.
Kekuatan beton juga dipengaruhi oleh kekuatan ikatan antara adukan semen yang telah mengeras dengan agregat, sedang yang menentukan kekuatan antar-ikatan tersebut adalah pemilihan dalam penggunaan bahan agregat halus dan agregat kasar, faktor lain yang mempengaruhi adalah banyaknya semen yang ada dalam pasta sedangkan jumlah air rencana hanya sedikit sehingga menyebabkan kekuatan beton meningkat, dengan banyaknya jumlah semen yang ada dalam adukan maka ikatan antara agregat dengan semen menjadi lebih kuat. Mulyono (2004), menambahkan bahwa jika air yang berada diantara bagian-bagian semen jumlahnya sedikit menyebabkan jarak antara butiran-butiran semen menjadi pendek, akibatnya masa semen lebih menunjukkan keterikatannya (ikatannya menjadi lebih kuat).
Penurunan kekuatan beton setelah mencapai nilai optimum disebabkan oleh pengunaan superplasticizier yang melebihi dosis yang dianjurkan, sedangkan pada petunjuk penggunaan superplasticizier (Sikament-NN) dosis yang syaratkan antara 0,6 - 1,5% dari berat semen, sehingga workabilitas beton menjadi tinggi/encer dan pengikatan agregat oleh pasta semen menjadi kurang baik. Hal ini sesuai dengan yang dikatakan Smith dkk, (1989) bahwa penurunan yang terjadi disebabkan oleh butiran dalam semen yang mengandung ion-ion negatif, sehingga jika bereaksi dengan superplasticizier akan membuat beton menjadi lebih plastis/encer sehingga workabilitas beton menjadi lebih tinggi dan menyebabkan pengikatan pasta oleh semen menjadi kurang baik. Ilham (2004) menambahkan bahwa beton dengan campuran superplasticizier dosis tinggi tidak mengeras dalam 24 jam atau dapat mengeras dalam 24 jam tapi masih teriihat lembab, maka kemungkinan kuat tekan beton rendah, hal ini disebabkan superplasticizier dalam campuran beton melampaui titik jenuh. Akibatnya hidrasi semen menjadi terhambat, dan ikatan antar matriks semen dan agregat juga terhambat, maka kekuatan menjadi lemah.
Pada tabel diatas dapat dilihat, bahwa dengan penambahan superplasticizier, beton menjadi lebih impermeable (kedap air). Selain itu sifat beton yang impermeable
